纳豆激酶活性测定方法和膳食用量
Hans Journal of Food and Nutrition Science 食品与营养科学, 2020, 9(2), 132-136
Published Online May 2020 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/706446685.html,/journal/hjfns
https://https://www.sodocs.net/doc/706446685.html,/10.12677/hjfns.2020.92017
Methods for Assay of Nattokinase Activity
and the Dosage of Dietary
Yanchun Liu, Lingyun Cai, Xiuling Wang, Shijuan Dou*
College of Life Sciences, Hebei Agricultural University, Baoding Hebei
Received: Mar. 17th, 2020; accepted: Apr. 2nd, 2020; published: Apr. 9th, 2020
Abstract
Natto, which is a must-have food in Japan, has a long history and a unique flavor. Natto has various functions, among which the thrombolytic effect of nattokinase has attracted much attention. A lot of methods have been used to assay the activity of nattokinase. The article summarizes five main methods, including fibrin plate method, fibrin degradation method, casein degradation method, synthetic substrate method and enzyme-linked immunoassay. At present, fibrin plate method and fibrin degradation method are being used commonly. By comparing different methods for assay-ing nattokinase activity, we hope that the assay method can be unified and a uniform standard for dietary dosage of natto produced by different companies can be put forward.
Keywords
Natto, Nattokinase, Methods of Nattokinase Activity, Dosage of Dietary
纳豆激酶活性测定方法和膳食用量
刘艳春，蔡凌云，王秀伶，窦世娟*
河北农业大学，生命科学学院，河北保定
收稿日期：2020年3月17日；录用日期：2020年4月2日；发布日期：2020年4月9日
摘要
纳豆历史悠久，风味独特，在日本已成餐桌必备食品。纳豆有多种功能，其中人们关注最多的是纳豆激酶的溶栓效果。纳豆激酶活性测定方法多样，本文总结了主要的五种测定方法：纤维蛋白平板法、纤维*通讯作者。
刘艳春等
蛋白分解法、酪蛋白分解法、合成基质法和酶联免疫法，目前以纤维蛋白平板法和纤维蛋白分解法应用较为普遍。本文对纳豆激酶活性测定方法进行分析，以期统一纳豆激酶测定方法，并为不同厂家纳豆膳食用量提供统一标准。
关键词
纳豆，纳豆激酶，活性测定方法，膳食用量
Copyright ? 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).
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1. 引言
发酵豆制品最早起源于我国，其中豆豉制作历史可追溯到先秦时期。唐朝初期，鉴真东渡时将豆豉传至日本，因此纳豆在日本又被称为“日本豆豉”。大豆发酵品在日本不断进行工艺改良，后来出现了一种叫纳豆(Natto)的大豆发酵品。纳豆风味独特，具有很多功能性物质，如纳豆激酶、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶、大豆异黄酮、血管紧张素转化酶抑制剂和小分子多肽等，具有溶解血栓凝块、降血压、抗氧化以及促进胃肠道健康等多种功能[1][2][3]。随着全球人口老龄化问题的加剧，提高老年人的健康水平，增强其幸福指数，预防人类第一大杀手－心脑血管疾病显得尤为重要。世界卫生组织公布的资料显示，日本人的平均寿命84岁，中国平均寿命目前只有76岁。在55~64岁的男性中，日本心脑血管疾病发病率仅为0.4%，而中国为30%。在日本几乎90%的人群每天都在食用纳豆，因此，有学者认为，日本心脑血管疾病发病率低与日本国民长期食用传统发酵食品纳豆有很大关系。
纳豆激酶(Nattokinase, NK, E.C.3.4.21.62)是由纳豆菌(Bacillus sublitis natto)生产的一种蛋白质。1987年日本学者Sumi从纳豆中分离提取和纯化出一种具有纤溶活性的蛋白激酶，称为纳豆激酶，由275个氨基酸组成，分子量27.7 kD [4]，1992年Ichishima E.实验室获得该基因序列[5]。纳豆激酶是一种丝氨酸蛋白酶[6]，与其他溶栓试剂相比，如尿激酶，组织纤溶酶原激活剂(Tissue-type plasminogen activator, t-PA)和链激酶，纳豆激酶在预防和延长疗效方面具有优势，并且胃肠道副作用少，稳定性好[7]。纳豆激酶对氧化损伤介导的动脉血栓和炎症引起的静脉血栓均有良好的作用。纳豆激酶只溶解血栓的主体物质纤维蛋白，不水解血浆纤维蛋白原，因此，不会出现传统溶栓药引发出血的危险，这一点是临床溶栓药剂所普遍缺失的[8]。
纳豆激酶作为功效成分已于2014年获得国家级批准(2015纳豆与纳豆激酶发展论坛新闻发布会)，纳豆激酶在中国发展前景广阔。我国一直缺乏纳豆激酶相关生产规范，在功能检测与溶栓效果上缺少统一标准，导致产业鱼龙混杂、良莠不齐。因此，开发纳豆激酶相关产品，并对产品中纳豆激酶活性进行测定具有非常重要的现实意义。本文对各种纳豆激酶测定方法进行了总结和比较，以期获得最佳和统一的纳豆激酶测定方法，为不同产品膳食用量提供依据。
2. 纳豆激酶测定方法
2.1. 纤维蛋白平板法
纤维蛋白平板法根据1952年Astrup建立的方法改进而来[9]，主要原理是以琼脂糖作为相应的骨架，加入相应浓度的凝血酶和纤维蛋白原，二者相互作用，从而在琼脂糖平板上形成人工血栓。纳豆激酶能将
刘艳春等
人纤维蛋白降解为可溶性的纤维蛋白片段，因此便会有溶解圈出现，根据溶解圈的直径，推测纳豆激酶活
力强弱。具体方法如下：10 mL琼脂糖溶液(1%)和10 mL牛纤维蛋白原溶液(1.8 mg/mL, 50mM Tris-HCl缓
冲液)分别在60℃下培养；10 U凝血酶加入琼脂糖溶液混合；然后再和纤维蛋白原混合；在室温下放置2
小时，形成纤维蛋白凝块；纤维蛋白板上打孔，每孔加酶液40 μL，置于37℃下4小时以检测激酶的纤溶
活性[10]。该方法直观简便，可同时测定多个样品，但受时间、温度以及产品纯度影响较大，检测误差大，
灵敏度低，适合定性试验。另外，纤维蛋白原和凝血酶价格高导致检测成本难以降低。该方法还可以以尿
激酶为标准曲线，通过测定纤维蛋白板透明圈的直径，定量分析纤维蛋白溶解活性，比活力单位U/mg [11]。
2.2. 纤维蛋白分解法
采用日本纳豆激酶协会描述的方法测定纤维蛋白溶解活性。将1.4 mL Tris-HCl (0.05 mol/L, pH 8.0)
和0.4 mL纤维蛋白原溶液(0.72%)在37℃水浴中预培养5 min；添加0.1 ml凝血酶溶液(20 U/mL)；10分
钟后添加0.1 mL稀释样品；在37℃下培养60 min；最后，添加2 ml三氯乙酸溶液(0.2 mol/L)，在37℃
下培养20分钟以停止反应；对照为37℃培养60 min后，将含有纳豆激酶的稀释样品和三氯乙酸溶液加
入纤维蛋白底物溶液中；12,000 rpm，室温离心10 min，将上清液转移到微型试管中，读取并记录275 nm
处上清液的吸光度。酶的活力单位FU (Fibrin degradation unit)每分钟OD275 nm值增加0.01个单位为一个
酶的活力单位[10]。该方法为纳豆激酶的天然基质，适合定量试验，且数据稳定，重复性好；缺点是测定
时间长，成本高。
2.3. 酪蛋白分解法
根据Folin-酚测定法，定量检测样品中纤溶酶活性。蛋白酶水解酪蛋白产生酪氨酸，在碱性条件下，
酪氨酸与Folin-酚试剂反应生成蓝色物质，于680 nm处比色测定光吸收值，计算酶活力。具体方法如下：
0.5%酪蛋白2 Ml (35℃预热5 min)，粗酶液1 mL，35℃反应10 min (严格控制时间)，3 mL 10% TCA终
止反应，放置15 min，过滤，加0.55 mol/L Na2CO3 5 mL，Folin-酚1 mL，35℃水浴15 min，680 nm比色[12]。酶的活力单位CU (Casein degradation unit)规定为酶在温度35℃、pH7.5时，单位时间、单位体积
产物生成的量为一个活力单位。优点：简单易行，可同时测多个样品，成本低；缺点：该方法测定的是
所有蛋白酶的活性，无法单独测出纳豆激酶活性，且需严格控制酶解时间。
2.4. 合成基质法
“纳豆之父”－须见洋行博士(Dr. Hiroyuki Sumi)一直致力于纳豆研究工作，根据纳豆激酶的特性，
提出合成基质反应法(国际单位是IU)。这个方法不但结果稳定、测定时间短，更重要的是它可以区分出
真正的纳豆激酶与其他类似的酵素。日本已经采用了该分析方法，在美国、台湾等地区，越来越多的业
内人士也开始使用IU这一标准(https://www.sodocs.net/doc/706446685.html,/a/100707/1378854.html)。
2.4.1. 四肽底物法
四肽底物法是根据胰凝乳蛋白酶活测定方法改进而来[13]。在溶液中加入琥珀酰丙氨酰丙氨酰脯氨酰
苯丙氨酰对硝基苯胺(N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-Nitroanilide)作为底物，加入酶液，于37℃水浴孵育1 min，测定单位时间内410 nm处光吸收的变化。酶活力单位的定义为1 min内水解该四肽底物生成1 μmoL 硝基苯胺的酶量为1 IU。优点：方法简便、灵敏度高，可迅速测定酶的活性；缺点：测得的蛋白酶活性并不能完全表示其纤溶活性。
2.4.2. 三肽底物法
纳豆激酶对纤溶酶最适底物H-D-Val-Leu-Lys-pNA(S-2251)也有较强的分解能力；对
刘艳春等
H-D-Phe-Pip-Arg-pNA、H-D-VaI-Leu-Arg-pNA和H-D-Pro-Phe-Arg-pNA有较低的分解能力；而对尿激酶底物pyro-Glu-Gly-Arg-pNA和弹性蛋白酶底物pyro-Glu-Pro-Val-pNA没有表现出反应能力[4]。
2.4.
3. TAME底物法
纳豆激酶对精氨酸羧端肽有较强的切割作用，可选择对甲基苯磺酰-L-精氨酸甲酯(Nα-P-Tosyl-L-arginine methyl ester hydrochloride, TAME)为底物测定酶活性。在37℃纳豆激酶将底物切割成对甲基苯磺酰-L-精氨酸和甲醇，高锰酸钾将甲醇氧化成甲醛，甲醛再与变色酸在沸水浴中发生显色反应，生成蓝紫色复合物，此复合物颜色稳定，在574 nm处有最大吸收。TAME底物法是一种操作简便快速，检测灵敏度高的活性分析法，适合作为纳豆激酶分离纯化等过程的常规检测手段[14][15][16]。2.5. 酶联免疫法
将鼠源抗纳豆激酶的单克隆抗体与纳豆激酶发生特异结合，然后再与连有过氧化物酶(标志酶)的兔源多克隆抗体结合，形成一种类似三明治的结构，通过过氧化物酶的反应测定纳豆激酶的活性，该方法检测灵敏度高达0.1 ng/mL。纳豆激酶与枯草芽孢杆菌蛋白酶BPN′和Carlsberg的交叉试验，以及ELISA与纤溶活性相关性分析，证实纳豆激酶是纳豆中唯一一种纤溶酶。该方法的优点：该法具有极高的特异性，抗干扰性及特异性强[17]；缺点：测定过程中需要升高温度，易使纳豆激酶活性降低。另外，操作成本高，难度大，实际应用受到限制。
总之，纳豆具有多种保健功能，目前市场上主要有四种商品：鲜食纳豆、纳豆胶囊、纳豆复配胶囊和纳豆激酶。为准确掌握不同厂家纳豆以及不同纳豆产品中纳豆激酶活性强弱，本文总结了主要五种纳豆激酶活性的测定方法，对其测定用成本、测定时间和纳豆激酶的专一性等各有优缺点方面进行了阐述和比较，以期对不同产品中纳豆激酶的活性进行横向比较，用于指导不同产品的膳食用量。目前，使用普遍的是纤维蛋白平板法和纤维蛋白降解法。基于国际普遍通用的纤维蛋白降解法标准，纳豆激酶活性以FU计量，每日的建议摄取最为2000 FU/日，如果作为治疗用途，每日建议用量为4000~8000 FU/日[8] [18]。目前，市面上贩售纳豆产品含有的纳豆激酶活性数值参差不齐，例如日本盒装50 g的纳豆平均含有1400 FU/盒，活性较高的产品大约含有2000 FU/盒(数据来自日本纳豆激酶协会，网址https://www.sodocs.net/doc/706446685.html,/cn/jnka_nattou_01.html)。纳豆激酶胶囊更是因为提纯程度不同而导致含有的活性单位差异很大，300 FU/粒、2000 FU/粒、4000 FU/粒，甚至10000 FU/粒不等。因此，如能统一纳豆激酶检测方法和检测标准，便可根据不同治疗目的(如日常保健或辅助治疗)，根据不同纳豆产品显示的纳豆激酶含量确定每日使用量。随着纳豆行业在我国的不断兴起，应不断规范纳豆生产和消费标准，让纳豆产品为提高国民身体素质和生活质量提供有力保障。
基金项目
河北省现代农业产业技术体系大豆产后服务与加工资助项目(326-0702-JSNTKSF)。
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总膳食纤维国标测定方法 符合 AC等
总膳食纤维测定的介绍 1、在α-淀粉酶的作用下，PH为6的磷酸盐缓冲溶液，95—100度下加热15分 钟。 2、用蛋白酶在PH为7.5时60度培养30分钟。 3、用淀粉葡(萄)糖苷酶在PH为4.0---4.6下60度培养30分钟。 4、4体积的95%的乙醇沉淀。 5、过滤。 6、用78%和95%的乙醇和丙酮清洗沉淀物。 7、烘干称重。 8、干样可以拿去做凯氏定氮，也可以在525度的马弗炉里灰份5个小时，然后 去称重。 不溶的膳食纤维的定义为进行烘干前用乙醇进行清洗并用温水洗涤后残留物。总膳食纤维（TDF）—不溶膳食纤维= 可溶膳食纤维（SDF） 标准酶法测定食品和饲料中的总膳食纤维量 1、研磨分级样品 2、在105度的烘箱烘干并恒重，在干燥箱中冷却到室温。 3、如果样品脂肪含量高于10%，需要用石油醚进行脱脂，在最终结果中再进行 校正。 4、称出0.5—1克的样品，并转移到400毫升的烧杯中。 5、用α-淀粉酶在50毫升的PH为6的磷酸盐缓冲溶液中培养15分钟，培养温 度为95—100度，温度可以用温度计控制。 6、冷却到室温，并用0.275 N 浓度的氢氧化钠溶液调节PH到7.5。 7、将烧杯和样品一起转移到磁力搅拌培养器中（GDE）。 8、在搅拌的情况下，加入蛋白酶在60度的情况下培养30分钟。 9、冷却到室温，用0.325的盐酸调节PH值为4.0—4.6。 10、在搅拌的情况下，加淀粉葡(萄)糖苷酶，在60度时培养30分钟。 11、通过加4体积的95%的乙醇沉淀可溶性膳食纤维，并且在室温下沉淀大 约1个小时。 12、称量已经添加了0.5克的硅藻土(作为助滤剂)玻璃坩埚. 13、将坩埚放在CSF6 (或者FIWE6)上,倒入上述操作的沉淀物,并用 V ACUUM进行吸液排空,用78%的乙醇溶液进行洗涤转移沉淀物。 14、用20毫升的78%的乙醇溶液洗涤玻璃坩埚中的沉淀物两次，再用10毫 升95%的乙醇溶液洗涤两次，10毫升的丙酮溶液洗涤两次并排除废液。 15、在105度的烘箱中烘一夜，在干燥器中冷却。 16、计算结果，要减去坩埚的重量Q和硅藻土的重量。 17、减去不消化的蛋白和灰份含量来矫正结果。 总膳食纤维的测定（TDF） 方法原理：
膳食纤维及其对肠道的作用
膳食纤维及其对肠道的作用 摘要膳食纤维对胃肠道的很多疾病都有防治作用或通过胃肠道调节作用防治全身其他系统性疾病。基本的机理就是膳食纤维对胃肠道某些营养素吸收的影响或是对胃肠道菌群的数量和种类都具有一定的调节作用，从而直接或间接的防治相关疾病。 关键词：膳食纤维；胃肠道；肠道菌群 1膳食纤维的定义 膳食纤维[1,2]是指能抗人体小肠消化吸收而能在大肠部分或全部发酵可食用植物性成分、碳水化合物及其相类似物质总称。一般将膳食纤维分为水不溶性膳食纤维(IDF) 和水溶性膳食纤维(SDF)两大类，IDF主要作用于肠道产生机械蠕动作用，而SDF则更多发挥代谢功能，如影响可利用碳水化合物和脂类代谢，因此，膳食纤维中SDF组成比例是影响膳食纤维生理功能的一个重要因素。 2膳食纤维的特性 2.1吸水作用 膳食纤维有很强的吸水能力或与水结合的能力。此作用可使肠道中粪便的体积增大，加快其转运速度，减少其中有害物质接触肠壁的时间。 2.2粘滞作用 一些膳食纤维具有很强的黏滞性，能形成年夜型溶液，包括果胶、树胶、海藻多糖等。 2.3阳离子交换作用 其作用与糖醛酸的羧基有关，可在胃肠内结合无机盐，如钾、钠、铁等阳离子形成膳食纤维复合物，影响其吸收。 2.4细菌发酵作用 膳食纤维在肠道易被细菌酵解，其中可溶性纤维可完全被细菌酵解，而不溶性膳食纤维则不易被酵解。而酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作为肠道细胞和细菌的能量来源 3膳食纤维的作用 3.1促进生长发育，提高机体免疫力
有研究报道提到[3]，从香菇、金针菇、灵芝、蘑菇和茯苓等食用真菌提取的膳食纤维中的多糖组分可以增加巨噬细胞的数量，刺激抗体的产生，达到提高人体免疫能力的生理功能。在膳食中加入膳食纤维，可以很好地改善术后病人的营养，提高机体免疫力。 3.2改善肠道菌群作用防治肠道疾病 近年许多研究表明[4]，人体肠道中存在大量细菌，既包括有益菌群，也生活着有害菌群。摄入的食物纤维大部分不能被消化而被送入大肠中。每日摄入足量的膳食纤维会使肠道内的双歧杆菌数量大大增加，有助于B族维生素和其它维生素的合成。相反，食物纤维摄取不足或不摄入，双歧杆菌菌群数量减少，同时，肠道有害菌和病原菌的种类和数量增加，尤其是大肠杆菌、链球菌及腐败菌的增加，形成的有害有毒物质使人体器官产生疾病。 3.3膳食纤维可降低结肠癌发生的风险性 这一结论已被世界卫生组织、世界粮农组织等国际专业机构认可，膳食纤维的摄入与大肠癌的风险呈负相关，但是据某大型前瞻性队列研究[5]发现，膳食纤维总摄入并不降低结直肠癌(CRC)危险，因为还要看膳食纤维的来源，全谷物饮食来源的膳食纤维与CRC危险降低相关。通过临床实验和调查研究发现，膳食纤维防治结肠癌机理可能为：抑制腐生菌生长，结肠中一些腐生菌能产生致癌物质，而肠道中一些有益微生物能利用膳食纤维产生短链脂肪酸，这类脂肪酸，特别是丁酸能抑制腐生菌生长，减少致癌物与结肠的接触机会，从而减少致癌物与结肠接触机会。 3.4对胃肠道粘膜的保护作用 有通过对大鼠研究结果表明[6]，含膳食纤维丰富的大麦饮食是通过增加了小肠的粘度和增强发酵而呈现出有益生理和肠道各种保护作用。不溶性膳食纤维各个方面的营养功能和物理性能都可能是相互关联的，但在水中沉降量似乎是为小肠腔提高粘液分泌总容量最重要的因素。此外，小肠粘液分泌的强度取决于先前消化的食物构成，特别是对不易消化成分的水沉淀量的反应。 3.5改善日腔及牙齿功能、降低龋齿和牙周炎的发病率[7] 现代人由于食物越来越精，日腔肌肉、牙齿的咀嚼机会少，牙齿和牙周得不到足够的咀嚼与摩擦，因此出现牙周萎缩，牙齿易脱落，龋齿的机会增加。而增加膳食中的纤维素，自然增加了使用口腔肌肉牙齿咀嚼的机会，长期下去，则会使口腔得到保健，功能得以改良。 4．膳食纤维可能的副作用
范式法测定纤维素
原理 采用范氏（Van Soest）的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）原理: 植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理，不溶解的残渣为中性洗涤纤维，主要为细胞壁成分，其中包括半纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。植物性饲料经酸性洗涤剂处理，剩余的残渣为酸性洗涤纤维，其中包括纤维素、木质素和硅酸盐。酸性洗涤纤维经72%硫酸处理后的残渣为木质素和硅酸盐，从酸性洗涤纤维值中减去72%硫酸处理后的残渣为饲料的纤维素含量。将72%硫酸处理后的残渣灰化，在 灰化过程中逸出的部分为酸性洗涤木质素（ADL）的含量。 试剂的配制 中性洗涤剂（3%十二烷基硫酸钠）：准确称取18.6g乙二胺四乙酸二钠（EDTA，C10H14O8Na2?2H2O，分析纯）和6.8g硼酸钠（Na2B4O7?10H2O，分析纯）放入烧杯中，加入少量蒸馏水，加热溶解后， 再加入30g十二烷基硫酸钠（C12H25NaO4S，分析纯）和 10ml乙二醇乙醚（C4H10O2，分析纯）；再称取4.56 g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4，分析纯）置于另一烧杯中，加入少量蒸馏水微微加热溶解后，倒入前一个烧杯中，在容量瓶中稀释至1000ml，其中pH 值约为6.9~7.1（pH值一般勿需调整）； 1N 硫酸：量取约27.87 ml浓硫酸（分析纯，比重1.84，98%），徐徐加入已装有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后注入1000ml容量瓶定容，标定；酸性洗涤剂（2%十六烷三甲基溴化铵）：称取20g十六烷三甲基溴化铵（CTAB，分析纯）溶于1000ml1N硫酸，必要时过滤； 中性洗涤纤维测定 准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100ml中性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。煮沸完毕后，取下直筒烧杯，将烧杯中溶液倒入安装在抽滤瓶上的已知重量的玻璃坩埚中进行过滤，将烧杯中的残渣全部移入，并用沸水冲洗玻璃坩埚与残渣，直洗至滤液呈中性为止。用20ml丙酮冲洗二次，抽滤。将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重。 酸性洗涤纤维测定 准确称取1.0000g样品（通过40目筛）置于直筒烧杯中，加入100 ml酸性洗涤剂和数滴十氢化萘及0.5g无水亚硫酸钠。将烧杯套上冷凝装置于电炉上，在5~10min内煮沸，并持续保持微沸60min。趁热用已知重量的玻璃坩埚抽滤，并用沸水反复冲洗玻璃坩埚及残渣至滤液呈中性为止。用少量丙酮冲洗残渣至抽下的丙酮液呈无色为止，并抽净丙酮。将玻璃坩埚置于105℃烘箱中烘2h后，在干燥器中冷却30 min称重，直称至恒重。 酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定将酸性洗涤纤维加入72%硫酸，在20℃消化 3h后过滤，并冲洗至中性。消化过程中溶解部分为纤维素，不溶解的残渣为酸性洗涤木质素和酸不溶灰分，将残渣烘干并灼烧灰化后即可得出酸性洗涤木质素和酸不溶灰分的含量。 结果计算 中性洗涤纤维含量的计算：NDF（%）=（W1－W2）/ W×100 式中： W1—玻璃坩埚和NDF重（gW2—玻璃坩埚重（g） W—试样重（g） 酸性洗涤纤维含量的计算：ADF（%）=（G1－G2）/G×100 式中： G1—玻璃坩埚和ADF重（g） G2—玻璃坩埚重（g） W—试样重（g） 半纤维素含量的计算：半纤维素（%）=NDF（%）－ADF（%） 纤维素含量的计算：纤维素=ADF（%）－经72%硫酸处理后的残渣（%）
浅谈膳食纤维功能与作用
浅谈膳食纤维功能与作用 余晓刘旭胡杰伟鲁星 （湖北民族学院医学院，湖北恩施，445000） 【摘要】随着国民生活水平的提高，也随着富贵病的上升趋势，人们对于疾病预防与健康日益重视。膳食纤维作为第七 大营养素，除供能之外，具有吸水、粘滞、结合胆酸、阳离子交换等作用，可降低血糖和血浆胆固醇，预防缺血性心脏病和结肠 癌、憩室病等一类肠道疾病，同时也是控制体重和减肥的良品。其预防疾病、保护健康的作用在经济飞速发展的今天，已作为21 世纪功能性食品时代的健康食材，愈加受到人们的亲睐。 【关键词】膳食纤维；生理功能；来源 膳食纤维是指不能被人体利用的多糖，即不能被人胃 肠道中消化酶所消化的且不被人体吸收利用的多糖，主要 来自植物细胞壁的复合碳水化合物，包括纤维素、半纤维 素、果胶和亲水胶体物质及木质素等。根据其水溶性不同， 一般可分为可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。可溶性 膳食纤维包括果胶、树胶、黏质和少量半纤维素；不可溶性 膳食纤维主要包括纤维素、木质素等。本文欲对膳食纤维的 生理功能及来源等方面进行总结，以供学者的参考与研究。 1 膳食纤维的生理功能 1.1 降低血糖和血胆固醇，可预防糖尿病和高脂蛋白血
症。可溶性纤维可减少小肠对糖的吸收，因而减少胰岛素的释放，降低血糖，减低糖尿病患者对胰岛素的依赖性。糖尿病病人食用果胶、豆胶后，可观察到餐后血糖上升幅度有所降低，经常食用膳食纤维的人，空腹血糖水平或口服葡萄糖耐量试验曲线都低于少食用膳食纤维者[1]；各种纤维还可 吸附胆汁酸、脂肪等使其吸收率下降，影响血浆胆固醇水平，达到降血脂作用；另外，可溶性膳食纤维在大肠中被肠道细菌分解产生一些短链脂肪酸，进入肝脏后可结合胆酸，减弱肝中胆固醇合成。 1.2 吸水作用，可预防结肠癌和憩室病、便秘等肠道疾病 一般认为，引起结肠癌的致癌物质存在于粪便中。可溶性膳食纤维具有很强的吸水能力，膳食纤维吸入多，肠内水分多，吸水后可明显增加肠道中粪团体积，粪便量多，致癌物质的相对浓度较低，粪便在结肠内停留时间短，细菌产生的致癌物质少，其与肠粘膜接触时间也就减短，从而有效防治结肠癌;憩室病常见于乙状结肠。肠内容物少，粪便粘硬，则易肠腔狭窄，甚至闭合，于是肠内压力增高，排便难，长此以往，则形成憩室病。膳食纤维的吸水能力增加了粪便的体积并使其变软，降低肠内压，加速排便，从而预防并缓解憩室病、便秘等肠道疾病。 1.3 预防缺血性心脏病血清甘油三脂和高胆固醇是心血 管疾病的诱发因子。一方面可溶性膳食纤维在小肠形成粘
纤维素含量的测定
纤维素的测定------比色法 纤维素由葡萄糖基组成，它是组成植物细胞壁的基本成分。其含量的多少关系到植物的机械组织是否发达，作物抗倒伏、抗病虫害的能力是否较强，并且影响到粮食作物、纤维作物和蔬菜作物等的产量和品质。 在各种粮食中纤维素的含量各不相同，与籽粒皮层厚薄成正比。同种粮食中，原粮纤维素 维素含量最高，加工粗加工精度越高，纤维素含呈越少，如小麦标准粉约O．7％．稻谷约9.0％，糙米约1.0％，白米约0 4％。因此，根据纤维素的含量的测定，可以判别籽粒皮层的厚薄，粮食加工精度高低和营养价值评估。 纤维素的测定方法有酸碱醇醚法、酸性洗涤剂法、碘量法及比色法。第一个是国标法，但比较繁琐，后者操作比较简单。 一、方法原理 纤维素是由葡萄糖基组成的多糖，在酸性条件下加热使其水解成葡萄糖。然后在浓硫酸作用下，使单糖脱水生成糠醛类化合物。利用蒽酮试剂与糠醛类化合物的蓝绿色反应即可进行比色测定。 二、仪器和试剂 1．主要仪器恒温水浴、冰罐、电炉、玻璃坩埚、漏斗、定时钟、分光光度计等。 2．试剂60％H2SO4溶液、浓H2SO4。 2％蒽酮试剂：2g蒽酮溶解于100rnl乙酸乙酯中，贮置于棕色试剂瓶中。 纤维素标准液：准确称取100mg纯纤维素，放入100Inl量瓶中，将量瓶放入冰浴中，然后加冷的60％H2SO4 60—70ml，在冷的条件下消化处理20—30min，然后用60％H2SO4稀释至刻度，摇匀。吸取此液5．0ml放入另一50ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加蒸馏水稀释刻度，则每毫升含100μg纤维素。 三、操作步骤 1．绘制纤维素标准曲线 （1）取6支小试管，分别放入0、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00ml纤维素标准液。然后分别加入2.00、1.60、1.20、0.80、0.40、0ml蒸馏，摇匀。则每管依次含纤维素0、40、80、120、160、200μg。 （2）向每管加0．5ml％蒽酮试剂，再沿管壁加5．0ml浓H2SO4，塞上塞子，微微摇动，促使乙酸乙酯水解，当管内出现蒽酮絮状物时，再剧烈摇动促进蒽酮溶解，然后立即放入沸水浴中加热10min ，取出冷却。 （3）在分光光度计上620urn波长下比色，测出各管消光值。 （4）以所测得的消光值为纵坐标，以纤维素含量为横坐标，绘制纤维素标准曲线。 2.样品的测定 （1）准确称取风干的样品100mg，放入100rnl量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加冷的60％H2SO4。60—70ml，在冷的条件下消化处理半小时，然后用60％H2SO4。稀释至刻度，摇匀，用玻璃坩埚漏斗过滤。 （2）吸取上述滤液5．0ml，放入5ml量瓶中，将量瓶置于冰浴中，加蒸馏水释至刻度，摇匀。 （3）吸取上液2.0ml，加0.5ml 2％蒽酮试剂，再沿管壁加5．0ml浓H2SO4，盖上塞子，以后操
食品中总的、不溶性及可溶性膳食纤维的酶-重量测定法
食品中总的、不溶性及可溶性膳食纤维的酶-重量测定法 当前，膳食纤维在预防慢性病中有着广泛的作用，膳食纤维与人体健康关系的研究日益受到重视。现已知道可溶性膳食纤维的作用主要为调节血脂、血糖及调节益生菌丛。而不溶性膳食纤维主要的作用为肠道通便。目前市场上富含膳食纤维的食物、食品添加剂和保健食品越来越多，原有膳食纤维的检测方法已不适应当前需要。古老的方法只能测定粗纤维[1],该方法所测数值与总纤维含量有较大差异，两者之间也没有一定的换算系数。现有的洗涤剂法只能测定不溶性膳食纤维[2]，但不能测定可溶性膳食纤维，尤其是可溶性膳食纤维已明确具有保健功能，并成为保健功能食品中的功效成分，这就给膳食纤维成分更加细致的分类测定提出了要求。目前膳食纤维的测定方法可分为两大类：重量法和化学法。重量法较简单[3]，主要测定总膳食纤维、可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。化学法则可定量地测定其中每一种中性糖和总的酸性糖(糖醛酸)，还可单独测定木质素[4]，但化学法受仪器设备制约，因而不适用于常规的膳食纤维分析。酶-重量法于20世纪80年代在国外首先发展起来，现已成为AOAC认可的分析方法，已被美国、日本、瑞典及北欧许多国家广泛采用。 1材料和方法 1.1原理： 分别用热稳定的α-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化样品以去除蛋白质和淀粉。总膳食纤维(TDF)的测定是先酶解,然后用乙醇沉淀，将过滤的TDF残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥后称重。不溶性和可溶性膳食纤维(IDF和SDF)是在样品酶解后即刻将IDF过滤，过滤后的残渣用热水冲洗,经干燥后称重。SDF是将上述滤出液用4倍量的95%乙醇沉淀，然后将滤渣干燥、称重。TDF、IDF和SDF的量通过蛋白质和灰分含量进行校正。 1.2仪器： 意大利VELP公司CSF6&GDE型膳食纤维测定仪； 天平：精确至±01mg； 马福炉：温度控制在(525±5)℃； 干燥箱：温度控制在(105±3)℃和(130±3)℃。 1.3试剂： 全部操作均使用蒸馏水； 85%和78%的乙醇溶液； 丙酮：分析纯； 热稳定α-淀粉酶溶液：CatNoA3306，Sigma； 蛋白酶：CatNoP3910，Sigma，当天用MESTRIS缓冲液配制50mgml的酶溶液； 淀粉葡糖苷酶溶液：CatNoAMGA9913，Sigma； 硅藻土：酸洗(Celite545AW，NoC8656，Sigma)； 铬酸洗涤液； MES-TRIS缓冲液：005molL,温度在24℃时pH值为8。 1.4测定方法 1.4.1样品制备 1.4.1.1固体样品 如果样品粒度>05mm,研磨后过03～05mm(40～60目)筛。 1.4.1.2高脂肪样品 如果脂肪含量>10%，用石油醚去脂。每克样品用25ml,每次提取 后静置片刻，再小心倾斜烧杯，慢慢将石油醚倒出,共洗3次。 1.4.1.3高碳水化合物样品 如果样品干重含糖>50%，每克样品每次用85%乙醇10ml 去除糖份,共洗3次，轻轻倒出，然后在40℃烘箱中不时翻搅干燥过夜，经研磨
膳食纤维
膳食纤维 一、膳食纤维定义：是营养学概念，而不再表示饮食中特定成分。包括除淀粉意外的多糖，如纤维素、β-葡聚糖、半纤维素、果胶、树胶，还有非多糖结构的木质素。 膳食纤维化学结构： 膳食纤维多数属于糖类 二、膳食纤维分类： 不溶性纤维：包括纤维素、某些半纤维素和木质素。 纤维素：其化学结构与直链淀粉相似，但其为β-1,4糖苷键链接的无支链的葡萄糖多聚体，由约数千个葡萄糖所组成。人体内淀粉酶只能水解α-1,4糖苷键而不能水解β-1,4糖苷键。纤维素不能被人体胃肠内酶消化，不能被肠内微生物分解。纤维素具有亲水性，在肠内起吸收水分的作用。 半纤维素：是由多种糖基组成的多糖，为谷类纤维的主要成分，包括戊聚糖、木聚糖、阿拉伯糖和半乳聚糖及一类酸性半纤维素如半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸等。半纤维素及某些混杂多糖能被肠内微生物分解，在人大肠内半纤维素比纤维素易于被细菌分解，有结合离子的作用。在谷类中可溶半纤维素被称为戊聚糖，另外还有（1,3）和（1,4）β-D-葡聚糖，可形成粘稠液，并具有降低血清胆固醇的作用。半纤维素大部分为不可溶性，也可起到一定生理作用，如增加粪便体积，促进排便，防止便秘和结肠癌等疾病。 可溶性纤维：指既可溶于水、又可吸水膨胀，并能被大肠中微生物酵解的一类纤维。常存在于植物细胞液相细胞间质中。 果胶：是被甲酯化至一定程度的半乳糖醛酸多聚体（β-1,4-D半乳糖醛酸的聚合物）。是无定形的物质，存在于水果和蔬菜的软组织中，在热溶液中可溶解，在酸性溶液中遇热形成胶态。果胶也具有与离子结合的能力。果胶在柑橘类和苹果中含量较多。果胶分解后产生甲醇和果胶酸，这就是为何过熟或腐烂水果、各类果酒中甲醇含量较多的原因。在食品加工中，常用果胶作为增稠剂制作果冻、色拉调料、冰激凌和果酱等。 树胶和粘胶：树胶和粘胶由不同单糖及其衍生物组成。阿拉伯胶、瓜尔胶均属于此类物质，可用于食品加工中，作为稳定剂。主要成分是葡萄糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖及甘露糖所组成的多糖。可分散于水中，具有黏稠性，可起到增稠剂的作用。 其他 木质素：是植物木质化过程中形成的非tangle，由苯丙烷单体聚合而成，具有复杂的三维结构，不能被人和动物消化吸收。主要存在于蔬菜木质化部分和种子中，如草莓籽、老胡萝卜等植物中。 抗性淀粉（RS）：是通过工业加工改造，改变其特性的淀粉，可达到保健的目的。如加工成的直链淀粉-脂质复合物、低能量淀粉、糖醇及己酮糖等。由此制出的食物可取得低葡萄糖指数的效果。另外使淀粉预明胶化及部分水解，或糊化，降低淀粉的粘度，改变其口感、形状与外观，使之更具有吸引力，对热的抵抗力也增加，还可制造出抗性淀粉等。 从生理上说，抗性淀粉类似于膳食纤维，不被人体小肠酶所降解，能被大肠微生物利用。抗性淀粉的分类基于小肠消化的程度。被物理性包埋的淀粉，如淀粉粒存在于外有细胞壁的植物细胞中，在水溶液中不能充分膨润、分散，淀粉酶难以与之接触，则不易被消化酶作用，这类称为抗性淀粉1。抗性淀粉2 主要见于未加工的或未煮熟的土豆、香蕉和高直链淀粉。抗性淀粉细分为A、B、C3类。A类有大麦、小麦、玉米等禾谷类淀粉，这类淀粉即便未经加热处理在体外也能完全消化，但在小肠内仍有一部分未被消化。B类是芋类、未成熟香蕉及直链淀粉，即便加热也难以消化，高直链淀粉需在154~171℃的高温下才能糊化完全。C 类介于以上两者之间，豆类淀粉属于此类。抗性淀粉3指那些老化淀粉，经糊化后，淀粉冷
淀粉和纤维素含量的测定
一、淀粉含量的测定(旋光法) (一)实验目的 1.熟习旋光仪的使用方法。 2.了解旋光仪测定淀粉的原理并掌握其具体方法。 (二)实验原理 淀粉(starch)是植物的主要能量贮藏物质，主要存在于种子、块根和块茎中。淀粉不仅是重要的营养物质，并且在工业上的应用也很广泛。 将磨细的含淀粉样品与酸性氯化钙溶液共煮，可使样品中淀粉轻度水解，同时由于钙离子与淀粉分子上的羟基络合，使淀粉分子充分地分散到溶液中，成为淀粉溶液。淀粉分子具有不对称碳原子，因而具有旋光性，利用旋光仪测定淀粉溶胶的旋光度(α)，旋光度的大小与淀粉的浓度成正比，据此可以求出淀粉含量。 应注意的是，酸性氯化钙溶液必须保持pH 值2.30，密度1.30，加时间的长短也要控制在一定范围，以保证各种不同来源的淀粉溶液的比旋度［α］恒定不变(20℃)。样品中其他旋光性物质(如糖分)必须预先除去。 (三)仪器、原料和试剂 仪器 植物样品粉碎机、离心机、分析天平；粗天平、旋光仪及附件、三角瓶、分样筛(100目)、布氏漏斗、抽滤瓶及真空泵、离心管、小电炉。 原料 面粉或其他风干样品 试剂 1. 醋酸—氯化钙溶液： 500g 氯化钙溶于600mL 蒸馏水中，过滤至澄清，用比重计在20℃条件下调节比重 1.3左右，再滴加冰乙酸调pH 为 2.3。 2. 30％ZnSO4溶液 3. 15％K4Fe(CN)溶液 (四)操作步骤 1.样品准备 (1)称样脱脂：将样品风干、研磨，通过100目筛，精确称取约2.5g 样品细粉(要求含 淀粉约2g)，置于离心管内，加乙醚数mL 到离心管内，用细玻棒充分搅拌，离心，倾出上清液，再加入乙醚如此操作数次，以去除样品的大部分油脂、色素等成分(因油脂的的存在会使以后淀粉溶液的过滤困难)。 收集上清液以备回收乙醚。大多数谷物样品含脂肪较少，可免去这个脱脂手续。 (2)抑制酶活性：加含有氯化高汞的乙醇溶液10mL 到离心管内，充分搅拌，然后离心， 倾去上清液，得到沉淀物。 (3)脱糖：加80％乙醇10mL 到离心管中，充分搅拌以洗涤沉淀物(每次都用同一玻棒)， 离心，倾去下清液。重复洗涤数次以去除可溶性糖分。 2. 溶提淀粉 (1)加醋酸－氯化钙：先用醋酸氯化钙溶液约10mL 加到装有脱脂样品的离心管中，搅 拌后全部倾入250mL 三角瓶内，再用醋酸氯化钙溶液50mL 分数次洗涤离心管，洗涤液并入三角瓶内，搅拌玻棒也转移到三角瓶内。 (2)煮沸溶解：先用蜡笔标记液面高度，直接置于加有石棉网的小电炉上，在5min 内 快速煮沸，保持沸腾15～17min，立即取下三角瓶，置流水中冷却。煮沸过程中要时加搅拌并调节温度，防止烧焦或泡沫涌出瓶外，必要时加水保持液面高度。
食品中膳食纤维的测定
1.1.1.1.1.3 食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定 （征求意见稿） 发布实施中华人民共和国卫生部发布
前言 本标准代替《食品中膳食纤维的测定》。 本标准与相比，主要变化如下： ——修改了方法适用范围； ——增加了膳食纤维、总膳食纤维、不溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维的术语和定义；——修改了试剂顺序和文字格式； ——修改了总膳食纤维计算公式； ——添加了当食品中含有低分子质量可溶性膳食纤维时总膳食纤维计算方法的注释；——将酶重量法作为第一法，中性洗涤剂法作为第二法。
食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定 1 范围 本标准规定了食品中膳食纤维的测定方法。 本标准酶重量法适用于植物类食品及其制品中总的、可溶性和不溶性膳食纤维的测定；中性洗涤剂法适用于谷物原料中不溶性膳食纤维的测定。 本标准第一法为仲裁法。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 膳食纤维 指植物中天然存在的、提取或合成的、聚合度 的碳水化合物聚合物，不能被人体小肠消化吸收、对人体有健康意义，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、菊粉及其他一些膳食纤维单体成分等。 2.2 可溶性膳食纤维 指能溶于水的膳食纤维部分。 2.3 不溶性膳食纤维 指不能溶于水的膳食纤维部分，包括木质素、纤维素、部分半纤维素等。 2.4 总膳食纤维 可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维之和。 第一法总的、可溶性和不溶性膳食纤维的测定（酶重量法） 3 原理 干燥试样经热稳定α淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解消化去除蛋白质和淀粉后，酶解液经乙醇沉淀、过滤，残渣用乙醇和丙酮洗涤，干燥后称重，即为总膳食纤维残渣。另取同样经酶解的酶解液直接过滤，用热水洗涤残渣，干燥后称重，即得不溶性膳食纤维残渣；滤液用倍体积的乙醇沉淀、过滤、干燥后称重，得可溶性膳食纤维残渣。扣除残渣中相应的蛋白质、灰分和空白即可计算出试样中总的、不溶性和可溶性膳食纤维的含量。 采用酶重量法测定的总膳食纤维包括不溶性膳食纤维和能被乙醇沉淀的高分子质量可溶性膳食纤维，如纤维素、半纤维素、果胶、其它非淀粉多糖及木质素等；不包括低分子质量的可溶性膳食纤维，如抗性麦芽糊精、果寡糖、低聚半乳糖、多聚葡萄糖等，及部分被加热破坏的抗性淀粉。 4 试剂和材料 除非另有说明，本方法所用试剂均为分析纯，水为规定的二级水。
膳食纤维的分类和作用
膳食纤维的分类和作用 蛋白质、糖、脂肪、维生素、无机盐、水是人体所必需的六种营养素，在人们的生命活动中起着至关重要的作用，也是人们进行合理饮食搭配的主要考虑因素。我国原来是以植物性食品为主食的国家，但是近年来随着人民生活水平的逐渐提高，人们的饮食习惯已发生了很大的改变，随之而来的是肥胖症、糖尿病、动脉硬化、冠心病和恶性肿瘤等疾病的发病率有所增加，这些疾病不仅在老年人群中很常见，在中青年人群中也开始增加，甚至少年儿童的成人病发病率有所上升，研究发现食物中脂肪和糖类摄取量过多而植物性食物摄取量不足是导致这一现象发生的重要原因。植物性食物中含量较多的是纤维素，食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是“废物”，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有着重要作用。因此，称它为“白金”第七种营养素。由此，纤维素这一物质越来越引起人们的注意，也开始成为众多食品研究者和大众的关注热点。 膳食纤维 定义：膳食纤维（dietary fiber,DF）是不被人体消化道分泌的消化酶所消化的、且不被人体吸收利用的多糖和木质素。 一、膳食纤维分类 (一)DF包括一大类具有相似生理功能的物质，按溶解性可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。 可溶性膳食纤维主要是 ①植物细胞壁内的储存物质和分泌物 ②部分半纤维素 ③部分微生物多糖 ④合成类多糖，如果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯糖等； 不溶性膳食纤维包括 ①半纤维素 ②不溶性半纤维素 ③木质素 ④抗性淀粉 ⑤一些不可消化的寡糖 ⑥美拉德反应的产物 ⑦虾、蟹等类动物表皮中所含的甲壳素
⑧植物细胞壁的蜡质与角质 ⑨不消化的细胞壁蛋白。 1．纤维素（cellulose）在化学结构上与淀粉相似，是以β-1，4糖苷键连接的直链聚合物，不能被人类肠道淀粉酶所分解。草食动物由于其瘤胃中微生物能产生纤维素酶，故可以利用纤维素功能。 2．半纤维素（hemicellulose）与纤维素一样主要以β-1，4糖苷键连接，也存在β-1，3 糖苷键，根据主链和支链上所含的单糖不同可分为木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖和阿拉伯糖的多聚体。有的还含有半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。 3．木质素虽然木质素包括在粗纤维和不可利用碳水化物的范畴内，但它并不是真正的碳水化物，而是苯基-丙烷衍生物的复杂聚合物，它与纤维素、半纤维素共同构成植物的细胞壁。 4．果胶（pectin）果胶主链成分为半乳糖醛酸酯，典型的侧链为半乳糖和阿拉伯糖，是存在与蔬菜和水果软组织中的无定形物质。它可在热溶液中溶解，而在酸性溶液中遇热形成凝胶，在食品加工中做为增稠剂使用。 5．抗性淀粉（RS）包括改性淀粉和经过冷却加热处理的淀粉。抗性淀粉在生理功能上与膳食纤维极为相似，故归入膳食纤维。它属于不溶性膳食纤维，但通常兼具可溶性膳食纤维的特点，可用做葡萄糖的缓释剂，用于降低餐后血糖。有动物研究表明，在体内和体外试验中抗性淀粉都可促进益生菌的生长，增加大肠双歧杆菌的数目。 6．不可消化寡糖具有生理调节作用的不可消化寡糖（non-digestible oligosaccharide，NDO）是有3~9个单聚糖合成的短链多糖。这些多糖可能由相同或不同的单体聚合、并经不同的键连接而成。NDO是某些植物如豆科籽实、谷物中的天然成分（棉子糖—存在于蜂蜜、也是大豆低聚糖的成分之一、水苏糖）。此外，还可以生产NDO作为饲料和食品中的功能性添加剂，例如可以通过部分水解菊粉制备低聚果糖（FOS），由乳糖制备低聚半乳糖（TOS）。NDO的生理功能和化学性质均取决与其化学组成。NDO大多可溶于水，乙醇及体液，但在体内PH条件下却相当稳定，NDO的营养功能源于其独特的发酵品质，也被称为双歧因子。纤维素、半纤维素不具有类似的功能，这可能是由于异质性造成的，NDO对外源性的非特异性刺激作用可以阻止不良微生物区系的建立。 7．树胶（gum）和粘胶（mucilage）是由不同的多糖及其衍生物组成。阿拉伯胶（arabicgum）、瓜儿胶（guargum）属于这类物质，可用于食品加工作为稳定剂。（二）根据来源不同，膳食纤维可分为以下六类。
纤维素含量的测定
纤维素的测定比色法 纤维素由葡萄糖基组成，它是组成植物细胞壁的基本成分。其含量的多少关系到植物的机械组织是否发达，作物抗倒伏、抗病虫害的能力是否较强，并且影响到粮食作物、纤维作物和蔬菜作物等的产量和品质。 在各种粮食中纤维素的含量各不相同，与籽粒皮层厚薄成正比。同种粮食中，原粮纤维素 维素含量最高，加工粗加工精度越高，纤维素含呈越少，如小麦标准粉约0. 7% .稻谷约9.0%，糙米 约 1.0％，白米约0 4％。因此，根据纤维素的含量的测定，可以判别籽粒皮层的厚薄，粮食加工精度高低和营养价值评估。 纤维素的测定方法有酸碱醇醚法、酸性洗涤剂法、碘量法及比色法。第一个是国标法，但比较繁琐，后者操作比较简单。 一、方法原理纤维素是由葡萄糖基组成的多糖，在酸性条件下加热使其水解成葡萄糖。然后在浓硫酸作用下，使单糖脱水生成糠醛类化合物。利用蒽酮试剂与糠醛类化合物的蓝绿色反应即可进行比色测定。 二、仪器和试剂 1. 主要仪器恒温水浴、冰罐、电炉、玻璃坩埚、漏斗、定时钟、分光光度计等。 2. 试剂60% H2S04 溶液、浓H2S04。 2%蒽酮试剂：2g蒽酮溶解于100rnl乙酸乙酯中，贮置于棕色试剂瓶中。 纤维素标准液：准确称取100mg 纯纤维素，放入100Inl 量瓶中，将量瓶放入冰浴中，然后加冷的 60% H2SO4 60—70ml,在冷的条件下消化处理20—30min,然后用60% H2SO4稀释至刻度，摇匀。吸取此液 5.0ml放入另一50ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加蒸馏水稀释刻度，则每毫升含100⑷纤维素。 三、操作步骤 1 .绘制纤维素标准曲线 (1)取6支小试管，分别放入0、0.40、0.80 1.20 1.60、2.00ml纤维素标准液。然后分别加入 2.00 1.60 1.20、0.80 0.40、0ml 蒸馏，摇匀。则每管依次含纤维素0、40、80、120、160、200? (2)向每管加0. 5ml%蒽酮试剂，再沿管壁加5. 0ml浓H2SO4，塞上塞子，微微摇动，促使乙酸乙酯水解,当管内出现蒽酮絮状物时,再剧烈摇动促进蒽酮溶解,然后立即放入沸水浴中加热10min , 取出冷却。 ( 3)在分光光度计上620urn 波长下比色,测出各管消光值。 (4)以所测得的消光值为纵坐标,以纤维素含量为横坐标,绘制纤维素标准曲线。 2.样品的测定 (1)准确称取风干的样品100mg,放入 100rnl量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加冷的60% H2SO4。60—70ml，在冷的条件下消化处理半小时，然后用60% H2SO4。稀释至刻度，摇匀，用玻璃坩埚漏斗过 滤。
不同种类食物中膳食纤维的测定
第33卷 第3期2004年 5月 卫 生 研 究 J OURNAL OF HYGIENE RESEARCH Vol.33 No.3May 2004 331 文章编号:1000-8020(2004)03-0331-03 #论著# 不同种类食物中膳食纤维的测定 阴文娅 黄承钰 冯靓 1 四川大学华西公共卫生学院,成都 610041 摘要:目的 分析不同种类食物中总膳食纤维、可溶性及不溶性膳食纤维的含量,完善我国食物成分中膳食纤维数据,为指导和干预慢性病人的饮食治疗提供科学依据。方法 根据2002年中国食物成分表中的食物分类方法,选择不同亚类中的植物性食物,使用Foss Tecator 膳食纤维分析仪,采用酶-重量法分析其中总膳食纤维、可溶及不可溶膳食纤维含量。结果 干豆类食物的总膳食纤维含量最多,平均为36%,其次是粗粮类和鲜豆类,分别是16%和14%,而细粮,蔬菜类和水果类的总膳食纤维含量较低,小于10%。豆类食物中的可溶性膳食纤维明显高于其它种类食物;干豆类和粗粮类的不可溶性膳食纤维含量较高;鲜豆类、薯类、蔬菜类的SDF P IDF 明显高于干豆类和谷类食物。结论 酶重量法测定食物中膳食纤维其重现性较好,不同种类食物膳食纤维含量与组成差异较大,本研究结果可建议患有糖尿病、高血脂等慢性病的病人可增加可溶性膳食纤维含量较高的鲜豆类、薯类及蔬菜类食物的摄入;而患有肥胖症、便秘等肠道疾病的病人可增加不溶性膳食纤维含量高的干豆及粗粮类食物的摄入。 关键词:食物 膳食纤维 酶-重量法 中图分类号:R15113 文献标识码:A Determination of total,soluble and insoluble dietary fiber in foods Yin Wenya ,Huang C hengyu ,Feng Liang School of Public Health,Sichuan University,Chengdu 610041,China Abstract :Objective To determinate the total,soluble and insoluble dietary fiber in di fferent kinds of food so as to provide the references for guiding the diet for control and preven tion of chronic diseases.Methods The contents of total,soluble and insoluble dietary fiber in 33food samples were determined by enzymatic -gravimetric method.Results The average total dietary fiber(TDF,g P 100g edible part)in dry beans,flesh beans and whole grains were 36%,14%,16%respectively,and that of refine grains,vegetables and frui ts were lower than 10%.The contents of soluble dietary fiber in beans were highes t,and the contents of insoluble dietary fiber in dry beans and other grains were higher.C onclusion The repeatability of the analysis method was good,the contents and pattern of dietary fiber in different kinds of food were largely varied. Key words :dietary fiber,enzymatic -gravi metric method,food 作者简介:阴文娅,讲师,博士1浙江省疾病控制中心,杭州 310009 1970年以前营养学中没有/膳食纤维(dietary fiber)0这个 名词,而只有/粗纤维(crude fiber)0。粗纤维当初被认为是对人体不起营养作用的一种非营养成分。膳食纤维首先由Hipsley 提出,真正认识到膳食纤维是人类必需的营养素则是近十几年的事情。人们观念的转变得益于20世纪70年代Burki tt 和Trowell 等提出/膳食纤维0假说,该假说指出现代/文明病0的发病率与低膳食纤维摄入量有关,粗粮或富含膳食纤维的食物可以预防西方发达国家许多常见疾病,如肠癌、便秘、糖尿病、心脏病、高脂血症及肥胖病等,这以后膳食纤维逐渐引起了世界各国的重视和研究。膳食纤维因此被誉为/第七营养素0。 膳食纤维的生理功能不仅与其含量有关,而且与不溶性 膳食纤维和可溶性膳食纤维的组成也有很大关系。可溶性膳食纤维在调节血脂、血糖及调节益生菌丛方面具有较强的作用,而不可溶性膳食纤维则主要是肠道通便。为了深入研究膳食纤维与疾病的关系迫切需要食物中膳食纤维含量与组成。我国目前采用的洗涤剂法只能测定不溶性膳食纤维,不能测定可溶性膳食纤维,缺乏总的膳食纤维及可溶性膳食纤维的数据。而酶-重量法不仅可以测定食物中的总膳食纤维含量,并还可分别测定可溶性膳食纤维(SDF)和不可溶性膳食纤维(IDF)含量。本试验拟采用酶-重量法分析不同种类食物中TDF 、SDF 及IDF,完善食物中膳食纤维数据,为开展我国人民膳食纤维营养状况的研究提供非常重要的数据。 1 材料与方法 111 食物 购置于成都某超市及农茂市场。
植物组织中纤维素含量的测定
植物组织中纤维素含量的测定 纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，纤维素含量的多少，关系到植物细胞机械组织发达与否。因而影响作物的抗倒伏，抗病虫害能力的强弱。测定粮食、蔬菜及纤维作物产品中纤维素含量是鉴定其品质好坏的重要指标。 一、原理 纤维素（cellulose）为β－葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热能分解成β－葡萄糖。β－葡萄糖在强酸作用下，可脱水生成β－糠醛类化合物。β－糠醛类化合物与蒽酮脱水缩合，生成黄色的糠醛衍生物。颜色的深浅可间接定量测定纤维素含量。 二．材料、仪器设备及试剂 （一）材料：烘干的米、面粉或风干的棉、麻纤维。 （二）仪器设备：1. 小试管；2. 量筒；3. 烧杯；4. 移液管；5. 容量瓶；6. 布氏漏斗；7. 分析天平；8. 水浴锅；9. 电炉；10. 分光光度计。 （三）试剂：1. 60％H2SO4溶液；2. 浓H2SO4（AR）；3. 2％蒽酮试剂：将2g蒽酮溶解于100ml乙酸乙酯中，贮放于棕色试剂瓶中；4. 纤维素标准液：准确称取100mg纯纤维素，放入100ml量瓶中，将量瓶放入冰浴中，然后加冷的60％H2SO460～70ml，在冷的条件下消化处理20～30min；然后用60％H2SO4稀释至刻度，摇匀。吸取此液5.0ml放入另一50ml 量瓶中，将量瓶放入冰浴中，加蒸馏水稀释至刻度，则每ml含100μg纤维素。 三.实验步骤 （一）求测纤维素标准回归方程 1. 6支小试管，分别放入0，0.40，0.80，1.20，1.60， 2.00ml纤维素标准液，然后分别加入2.00，1.60，1.20，0.80，0.40，0ml 蒸馏水，摇匀，则每管依次含纤维素0，40，80，120，160，200μg。 2. 向每管加0.5ml 2％蒽酮，再沿管壁加5.0ml浓H2SO4，塞上塞子、摇匀，静置1min。然后在620nm下，求测不同含量纤维素溶液的吸光度。 3. 以测得的吸光度为Y值，对应的纤维素含量为X值，求得Y 随X而变的回归方程。 （二）样品纤维素含量的测定 1. 称取风干的棉花纤维0.2g于烧杯中，将烧杯置冷水浴中，加入60％H2SO460ml，并消化30min，然后将消化好的纤维素溶液转入100ml容量瓶，并用60％H2SO4定容至刻度，摇匀后用布氏漏斗过滤于另一烧杯中。 2. 取上述滤液5ml放入100ml容量瓶中，在冷水浴上加蒸馏水稀释至刻度，摇匀后用。
纤维素的测定方法
纤维素的测定方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
植物的主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素这三部分。它们是构成植物细胞壁的主要组分。其中，纤维素组成微细纤维，构成纤维细胞壁的网状骨架，而半纤维素和木质素是填充在纤维和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。 1. 纤维素 生物制粉末在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理，在这种情况下，细胞间的物质被溶解，纤维素也分解成单个的纤维，木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。淀粉、多缩戊糖和其它物质受到了水解。用水洗涤除去杂质以后，纤维素在硫酸存在下被重铬酸钾氧化成二氧化碳和水。 C6H10O5 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 = 6CO2 + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 21H2O 过剩的重铬酸钾用硫酸亚铁铵溶液滴定，再用硫酸亚铁铵滴定同量的但是未与纤维素反应的重铬酸钾，根据差值可以求得纤维素的含量。 2. 半纤维素 用沸腾的80％硝酸钙溶液使淀粉溶解，同时将干扰测定半纤维素的溶于水的其它碳水化合物除掉。将沉淀用蒸馏水冲洗以后，用较高浓度的盐酸，大大缩短半纤维素的水解时间，水解得到的糖溶液，稀释到一定体积，用氢氧化钠溶液中和，其中的总糖量用铜碘法测定。 铜碘法原理：半纤维素水解后生成的糖在碱性环境和加热的情况下将二价铜还原成一价铜，一价铜以Cu2O的形式沉淀出来。用碘量法测定Cu2O的量，从而计算出半纤维素的含量。 测定还原性糖的铜碱试剂中含有KIO3和KI，它们在酸性条件下会发生反应，也不会干扰糖和铜离子的反应。加入酸以后，会发生反应释放出碘： KIO3 + 5KI +3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 +3H2O 加入草酸以后，碘与氧化亚铜发生反应： Cu2O + I2 + H2C2O4 = CuC2O4 + CuI2 + H2O 过剩的碘用Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI 3. 木质素 用1％的醋酸处理以分离出糖、有机酸和其它可溶性化合物。然后用丙酮处理，分离出叶绿素、拟脂、脂肪和其它脂溶性化合物。将沉淀用蒸馏水洗涤以后，在硫酸存在下，用重铬酸钾氧化水解产物中的木质素： C11H12O4 + 8K2Cr2O7 + 32H2SO4 = 11CO2 + 8K2SO4 + 8Cr2(SO4)3 + 32H2O 过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵溶液滴定。方法和测定纤维素相同。 实验所需试剂和仪器 1. 实验试剂 硫酸亚铁铵分析纯，重铬酸钾分析纯，硫代硫酸钠分析纯， 硝酸钙分析纯，硫酸铜分析纯，可溶性淀粉分析纯， 碘酸钾分析纯，草酸分析纯，酒石酸分析纯， 氯化钡分析纯，邻菲啰啉分析纯，浓硫酸分析纯， 盐酸分析纯，冰醋酸分析纯，硝酸分析纯。 2. 实验仪器 50mL酸式滴定管，50mL碱式滴定管，10mL离心试管若干，不同型号烧杯若干， 真空塞，250mL锥形瓶若干，电炉，离心沉淀器。 五实验步骤 （一）纤维素含量的测定